Nastran優(yōu)化的案例
基于MSC.NASTRAN的結(jié)構(gòu)優(yōu)化資料匯總
一、理論和方法
nastran優(yōu)化分析 http://www.caenet.cn/forums/rightframe/ShowPost105-1-6693-1.aspx
NASTRAN 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 http://www.caenet.cn/forums/rightframe/ShowPost105-1-30780-1.aspx
MSC.NASTRAN結(jié)構(gòu)優(yōu)化和靈敏度分析 http://www.caenet.cn/forums/rightframe/ShowPost105-1-88451-1.aspx
nastran 常用優(yōu)化代碼 http://www.caenet.cn/forums/rightframe/ShowPost105-1-3797-1.aspx
MSC/NASTRAN的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法與應(yīng)用 http://www.caenet.cn/forums/rightframe/ShowPost105-1-74272-1.aspx
二、練習(xí)
Nstrsn優(yōu)化練習(xí)1 http://www.caenet.cn/forums/rightframe/ShowPost105-1-27910-1.aspx
三、論文
多約束下桁架結(jié)構(gòu)截面優(yōu)化在MSC.Nastran上的程序?qū)崿F(xiàn)(論文下載) http://www.caenet.cn/forums/rightframe/ShowPost105-1-1254-1.aspx
用MSC做機(jī)身優(yōu)化的論文http://www.caenet.cn/forums/rightframe/ShowPost105-1-56920-1.aspx
基于MSC.Nastran 二次開發(fā)的板殼結(jié)構(gòu)離散變量優(yōu)化設(shè)計(jì) http://www.caenet.cn
展開 Nastran優(yōu)化設(shè)計(jì)介紹
Nastran是一款功能超級強(qiáng)大的軟件，結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是它的主要功能之一。一個(gè)結(jié)構(gòu)的響應(yīng)如力、位移、應(yīng)力，特征值和質(zhì)量等是系統(tǒng)參數(shù)的函數(shù)，如何通過參數(shù)的優(yōu)化組合使得，結(jié)構(gòu)的某項(xiàng)或某幾項(xiàng)性能最優(yōu)，就是優(yōu)化問題。Nastran優(yōu)化求解必須基于靈敏性分析，靈敏性分析就是通過計(jì)算結(jié)構(gòu)的每個(gè)屬性對結(jié)構(gòu)的性能的影響程度，來判別優(yōu)化的方向和變量步長等等。當(dāng)然也有不依靠靈敏性分析的優(yōu)化算法，如遺傳算法。
1.優(yōu)化和靈敏性分析的流程
優(yōu)化設(shè)計(jì)的第一步就是建立設(shè)計(jì)變量，將系統(tǒng)構(gòu)件的密度、單元面積、厚度、截面尺寸、坐標(biāo)等參數(shù)用設(shè)計(jì)變量的形式參數(shù)化。這樣目標(biāo)函數(shù)和約束就可轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)變量的函數(shù)，進(jìn)而可以借助靈敏性分析進(jìn)行尋優(yōu)。
Nastran優(yōu)化的求解序列是SOL 200，優(yōu)化流程可大致表述為：
1）定義工況
2）定義設(shè)計(jì)變量
3）將設(shè)計(jì)變量與構(gòu)件的參數(shù)關(guān)聯(lián)
4）定義響應(yīng)
5）定義目標(biāo)函數(shù)和約束
2.工況設(shè)置
除了有限元模型的工況設(shè)置，優(yōu)化還需要定義優(yōu)化類型，優(yōu)化類型常見的有STATICS,MODES,BUCK,DFREQ等等，具體可參見Nastran幫助手冊。每個(gè)子工況都需要定義優(yōu)化類型，如果連續(xù)的幾個(gè)子工況分析類型相同，在第一個(gè)子工況前定義一個(gè)優(yōu)化類型即可。
工況控制部分還需要設(shè)置目標(biāo)函數(shù)的卡片（DESOBJ）和約束的數(shù)據(jù)卡片（DESGLB/DESSUB），以便將相應(yīng)的響應(yīng)定義為目標(biāo)函數(shù)或約束。
3.設(shè)計(jì)變量的定義
Nastran提供了DESVAR卡片定義變量，卡片有固定的格式要求，按照格式要求即可完成變量設(shè)置。
展開 nastran優(yōu)化實(shí)例
nastran優(yōu)化實(shí)例
a_Plate.pdf
Fly_Wheel.pdf
Topology_Optimization_of_a_Plate.pdf
線下培訓(xùn) | Adams剛?cè)狁詈戏抡媾嘤?xùn) & MSC Nastran優(yōu)化分析培訓(xùn)
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培訓(xùn)日程：
培訓(xùn)時(shí)間：7月24-25日
培訓(xùn)地點(diǎn)：北京市朝陽區(qū)恒潤大廈B座12 層
面向人群：已掌握MSC Nastran、Patran或其它分析軟件基本功能的工程技術(shù)人員。
培訓(xùn)目標(biāo)：
?了解MSC Nastran軟件的優(yōu)化基本理論和相關(guān)術(shù)語，以及優(yōu)化模型的組成；
?能夠在有限元模型的基礎(chǔ)上獨(dú)自創(chuàng)建優(yōu)化，進(jìn)行線性靜力學(xué)、模態(tài)和屈曲分析、瞬態(tài)、頻響等多模型、多工況聯(lián)接優(yōu)化；
?通過實(shí)例了解MSC Nastran的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、建模實(shí)例、模型驗(yàn)證，以及提高求解效率的方法；
?了解Patran作為建模工具如何創(chuàng)建和顯示MSC Nastran優(yōu)化模型并提交計(jì)算和顯示結(jié)果。
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OPTIMUS優(yōu)化案例—船用塔吊基礎(chǔ)優(yōu)化NASTRAN
本應(yīng)用案例演示了OPTIMUS 如何與Patran、Nastran 和用戶自行開發(fā)的程序集成，來（a）分析起重機(jī)基座與加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的靜態(tài)特性與其幾何外形和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化之間的敏感度關(guān)系，（b）降低結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力并改善應(yīng)力集中。
OPTIMUS優(yōu)化案例—船用塔吊基礎(chǔ)優(yōu)化NASTRAN.pdf
OPTIMUS優(yōu)化案例—船用塔吊基礎(chǔ)優(yōu)化NASTRAN
本應(yīng)用案例演示了OPTIMUS 如何與Patran、Nastran 和用戶自行開發(fā)的程序集成，來（a）分析起重機(jī)基座與加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的靜態(tài)特性與其幾何外形和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化之間的敏感度關(guān)系，（b）降低結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力并改善應(yīng)力集中
OPTIMUS優(yōu)化案例—船用塔吊基礎(chǔ)優(yōu)化NASTRAN.pdf
『分享』MSC/NASTRAN的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法與應(yīng)用
摘要：隨著現(xiàn)有工程結(jié)構(gòu)的日益大型化、復(fù)雜化，如何充分利用和完善現(xiàn)有的大型國際通用有限元軟件MSC/NASTRAN的優(yōu)化設(shè)計(jì)功能顯得尤為重要。用MSC/PATRAN建立有限元模型，利用MSC/NASTRAN分別采用三種優(yōu)化算法對經(jīng)典算例、某衛(wèi)星部分天線支撐架結(jié)構(gòu)以及某船舶后桅結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。采用的三種優(yōu)化算法分別為改進(jìn)的可行方向、序列線性規(guī)劃法和序列二次規(guī)劃法。這對MSC/NASTRAN在實(shí)際大型工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用將有十分現(xiàn)實(shí)的意義。
展開 設(shè)計(jì)仿真 | 基于MSC Nastran懸置優(yōu)化（二）
? 基于非線性剛度特性，MSC Nastran計(jì)算顯示彈簧單元變形-力對應(yīng)關(guān)系：
MSC Nastran 動(dòng)力學(xué)、非線性功能完整的覆蓋了動(dòng)力懸置開發(fā)中的模態(tài)分析、頻響分析完成動(dòng)力系統(tǒng)的隔振性能分析。典型工況與極限工況（線性段與非線性限位）校核，能夠控制各種運(yùn)行位移；同時(shí)，在同一環(huán)境下完成懸置支架強(qiáng)度校核。
設(shè)計(jì)仿真 | 基于MSC Nastran懸置優(yōu)化（二）
? 基于非線性剛度特性，MSC Nastran計(jì)算顯示彈簧單元變形-力對應(yīng)關(guān)系：
MSC Nastran 動(dòng)力學(xué)、非線性功能完整的覆蓋了動(dòng)力懸置開發(fā)中的模態(tài)分析、頻響分析完成動(dòng)力系統(tǒng)的隔振性能分析。典型工況與極限工況（線性段與非線性限位）校核，能夠控制各種運(yùn)行位移；同時(shí)，在同一環(huán)境下完成懸置支架強(qiáng)度校核。
設(shè)計(jì)仿真 | 基于MSC Nastran懸置優(yōu)化（二）
? 基于非線性剛度特性，MSC Nastran計(jì)算顯示彈簧單元變形-力對應(yīng)關(guān)系：
MSC Nastran 動(dòng)力學(xué)、非線性功能完整的覆蓋了動(dòng)力懸置開發(fā)中的模態(tài)分析、頻響分析完成動(dòng)力系統(tǒng)的隔振性能分析。典型工況與極限工況（線性段與非線性限位）校核，能夠控制各種運(yùn)行位移；同時(shí)，在同一環(huán)境下完成懸置支架強(qiáng)度校核。
基于NX Nastran的顯微鏡部件結(jié)構(gòu)靜力分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)
摘 要：以顯微鏡支架為研究對象，利用NX12.0軟件Nastran模塊對顯微鏡支架部件進(jìn)行前置處理、理想化幾何體、三維四面體網(wǎng)格劃分等，生成對應(yīng)的模型。采用有限元分析法研究在靜力情況下支架部件的受力情況，找到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化點(diǎn)。通過NX Nastran仿真對顯微鏡支架結(jié)構(gòu)建模進(jìn)行驗(yàn)證，對顯微鏡支架部件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度進(jìn)行校核，判斷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性。依據(jù)仿真結(jié)果對顯微鏡支架的優(yōu)化表明，優(yōu)化后最大綜合應(yīng)力減小3.403，最大應(yīng)變位移減小0.078。在滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的前提下，優(yōu)化后支架質(zhì)量減少8.5%，滿足輕量化設(shè)計(jì)需求。
關(guān)鍵詞：顯微鏡;靜力學(xué)分析;Nastran;優(yōu)化設(shè)計(jì);
0 引言
由于顯微鏡機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性，用傳統(tǒng)方法和手段設(shè)計(jì)和分析容易導(dǎo)致設(shè)計(jì)不夠準(zhǔn)確。因此顯微鏡支架部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尤為重要。目前顯微鏡支架部件可通過簡化公式、試驗(yàn)以及有限元分析進(jìn)行評估和優(yōu)化設(shè)計(jì)。顯微鏡產(chǎn)品設(shè)計(jì)除了利用三維軟件建立模型外，有限元分析屬于最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。新產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，應(yīng)力、應(yīng)變、力矩、變形等的計(jì)算需要應(yīng)用有限元方法來計(jì)算，加上安全裕度后可以在理論上驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可靠性。
本文首先應(yīng)用NX 12.0軟件中的Nastran模塊[1]對顯微鏡支架部件進(jìn)行有限元分析，得出支架的應(yīng)力及位移云圖，觀察整個(gè)支架在受力情況下的變形量，分析材料的選取和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。采用Nastran模塊對支架部件進(jìn)行有限元分析后再進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，免除了零件或樣機(jī)的制作，提前修正產(chǎn)品設(shè)計(jì)。對支架壓鑄件壁厚和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，通過增加支架提手、修改支架壁厚等方式建立優(yōu)化后的模型，并進(jìn)行對比，以優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)滿足穩(wěn)定性、強(qiáng)度和剛度、以及減輕質(zhì)量的需求。
1 顯微鏡支架三維參數(shù)模型的建立
顯微鏡支架用于支撐顯微鏡的各個(gè)部件，其加工精度和使用過程的變形量有很高要求。
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基于MSC Nastran懸置優(yōu)化
Part.2
結(jié) 論
目前，在車輛開發(fā)過程中，有基于Matlab或其他自編寫程序，進(jìn)行懸置系統(tǒng)解耦等方面工作，針對動(dòng)力懸置系統(tǒng)開發(fā)，基于MSC Nastran 進(jìn)行懸置系統(tǒng)開發(fā)由以下優(yōu)勢：
? 企業(yè)NVH開發(fā)中，標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算程序，有50多年工程應(yīng)用歷史，各大OEM均有Nastran程序，其他軟件投資少；
? MSC Nastran 功能完善，可以基于同一模型支持；
? 懸置系統(tǒng)解耦率計(jì)算；
? 隔振率分析，支持線性彈簧或頻變特性彈簧特性分析；
? 極限位置分析，支持非線性彈簧分析，基于試驗(yàn)測試輸入拉伸、壓縮曲線校核不同載荷作用，動(dòng)力系統(tǒng)工作狀態(tài)；
? 懸置橡膠部件詳細(xì)設(shè)計(jì)，考慮材料超彈性分析，支持彈性元件自接觸等非線性分析；
? 懸置系統(tǒng)與整車系統(tǒng)傳遞分析；
? 基于python語言數(shù)據(jù)分析與自動(dòng)化報(bào)告生成等。
為了推進(jìn)NASTRAN軟件深入應(yīng)用，后期會講解和演示隔振率、極限位置非線性分析等相關(guān)內(nèi)容。
文章來源海克斯康工業(yè)軟件
展開 nastran優(yōu)化功能
小弟初來乍到，希望可以好好向各位學(xué)習(xí)，忘各位多多照顧。
Nastran結(jié)構(gòu)優(yōu)化案例
本應(yīng)用案例
是關(guān)于OPTIMUS 如何與Patran、
Nastran 和用戶自行開發(fā)的程序集成，
來（a）分析起重機(jī)基座與加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的
靜態(tài)特性與其幾何外形和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變
化之間的敏感度關(guān)系，（b）降低結(jié)構(gòu)
的最大應(yīng)力并改善應(yīng)力集中。
見附件。
case study crane pedestral CN.pdf
設(shè)計(jì)仿真 | 基于MSC Nastran懸置優(yōu)化（一）
Part.2
結(jié) 論
目前，在車輛開發(fā)過程中，有基于Matlab或其他自編寫程序，進(jìn)行懸置系統(tǒng)解耦等方面工作，針對動(dòng)力懸置系統(tǒng)開發(fā)，基于MSC Nastran 進(jìn)行懸置系統(tǒng)開發(fā)由以下優(yōu)勢：
? 企業(yè)NVH開發(fā)中，標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算程序，有50多年工程應(yīng)用歷史，各大OEM均有Nastran程序，其他軟件投資少；
? MSC Nastran 功能完善，可以基于同一模型支持；
? 懸置系統(tǒng)解耦率計(jì)算；
? 隔振率分析，支持線性彈簧或頻變特性彈簧特性分析；
? 極限位置分析，支持非線性彈簧分析，基于試驗(yàn)測試輸入拉伸、壓縮曲線校核不同載荷作用，動(dòng)力系統(tǒng)工作狀態(tài)；
? 懸置橡膠部件詳細(xì)設(shè)計(jì)，考慮材料超彈性分析，支持彈性元件自接觸等非線性分析；
? 懸置系統(tǒng)與整車系統(tǒng)傳遞分析；
? 基于python語言數(shù)據(jù)分析與自動(dòng)化報(bào)告生成等。
為了推進(jìn)NASTRAN軟件深入應(yīng)用，后期會講解和演示隔振率、極限位置非線性分析等相關(guān)內(nèi)容。
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